阅读说明：本技术 高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机 (Efficient and durable intelligent electricity-free cooling tower special water turbine with pressurization structure ) 是由 杜德军 杜德民 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机,包括蜗壳、叶片、扇叶和主轴,所述蜗壳的中部开设贯通孔且用于朝下的一侧通孔下方焊接圆管的一端,蜗壳外表面的进水端口与排水管道连接,叶轮定位壳位于蜗壳内,且叶轮定位壳位于排水管道内,同时蜗壳用于朝上的一侧通孔通过螺栓固定连接密封端盖。本发明能够用于水压不稳的免电冷却塔中,通过调节限位并利用自身旋转的离心力实现内部叶片的角度调节,从而改变蜗壳下方圆管内从叶片处排水的面积,进而可以根据需要实现增压和减压效果,满足压力不够时自身增压,保证内部喷洒水的均匀。(The invention discloses a high-efficiency durable intelligent electricity-free cooling tower special water turbine with a pressurizing structure, which comprises a volute, blades, fan blades and a main shaft, wherein a through hole is formed in the middle of the volute, one end of a circular pipe is welded below the through hole on one side facing downwards, a water inlet port on the outer surface of the volute is connected with a drainage pipeline, an impeller positioning shell is positioned in the volute and positioned in the drainage pipeline, and meanwhile, the through hole on one side facing upwards of the volute is fixedly connected with a sealing end cover through a bolt. The invention can be used in an electricity-free cooling tower with unstable water pressure, realizes the angle adjustment of the internal blade by adjusting the limit and utilizing the self-rotating centrifugal force, thereby changing the area of water discharged from the blade in the round pipe below the volute, further realizing the pressurization and decompression effects according to the requirement, satisfying the self-pressurization when the pressure is insufficient, and ensuring the uniformity of water sprayed inside.)

高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机

技术领域

本发明涉及免电冷却塔配件，具体是一种高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔 专用水轮机。

背景技术

不用电冷却塔，其节能省电技术相比传统冷却塔而言主要体现在，不用电机驱动风叶 运转，完全省却了电机装置。通过水机来驱动冷却塔风叶运转，其原理是用多少水流量转 换成推动空气的质量，来与热水进行热交换。而电机是用多少千瓦的电功率来转换成推动 空气的质量进行热交换。这就简单地变成了无电机冷却塔水机的轴功率与电机的轴功率相 同，即可实现达到同样的冷却效果，冷却塔的外形、结构、尺寸、冷却原理都不需改变。

但是这种不用电的水轮机，其工作效率与供水压力成正比，而实际热水排出后的动能 是波动的，使得水轮机的工作效率波动，为了提高其工作效率，可以构建一种自带范围内 增压效果的水轮机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机， 以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机，包括蜗壳、叶片、扇叶 和主轴，所述蜗壳的中部开设贯通孔且用于朝下的一侧通孔下方焊接圆管的一端，蜗壳外 表面的进水端口与排水管道连接，叶轮定位壳位于蜗壳内，且叶轮定位壳位于排水管道内， 同时蜗壳用于朝上的一侧通孔通过螺栓固定连接密封端盖；所述叶轮定位壳主要由壳体和 头部端盖构成，壳体朝下的一端通过螺钉密封连接头部端盖，壳体内部同轴设置有内支架， 内支架的顶部外表面焊接有另一个尾部端盖且通过螺钉密封连接在壳体朝上的一端；所述 壳体的表面开设有若干个安装孔，所述内支架的主体为圆筒结构且表面也开设若干个安装 孔，壳体上的安装孔与内支架上的安装孔同轴设置，而内支架的顶部一体成型连接有同轴 的滑套，滑套内滑动连接主轴的下半段，主轴的下端一体成型加工有同轴设置的螺纹柱， 且螺纹柱上通过螺母挤压固定有活塞，活塞滑动连接在内支架内，该螺纹柱的下端端部还 固定连接有销轴的一端，销轴的另一端转动连接连杆B的一端，连杆B的另一端通过销钉 转动连接在转动台的偏心位置；所述转动台的一侧面成形有轴，且该轴穿过壳体上的安装 孔并通过轴承转动连接在内支架上的安装孔上；该轴的外表面还成形有一圈台阶且台阶端 面用于与连杆B的另一端转动连接；所述转动台的另一侧面焊接有叶片；所述主轴的中部 且位于滑套外的位置成形加工有若干个槽口，槽口内通过销钉连接连杆A的一端，而连杆 A的另一端固定连接有金属球，，连杆A的中部开设一端滑槽且滑槽内滑动连接环形滑块 顶部连接的滑轴，环形滑块压在升降支架顶部排列的滚珠上，环形滑块和升降支架均与主 轴同轴设置，同时环形滑块与滚珠接触的面为弧线，在实际安装的过程中涂抹上润滑脂； 所述升降支架为外表面成形加工有螺纹的圆筒状，且升降支架的内侧开设导向槽并滑动连 接在密封端盖上表面成形的竖直导向柱上，同时升降支架的外螺纹螺纹连接内螺纹筒，内 螺纹筒通过轴承转动连接在密封端盖顶部另外成形的圆筒内，所述内螺纹筒的外表面也成 形有一个从动齿圈，从动齿圈啮合主动齿轮，主动齿轮固定连接在驱动电机的输出端，驱 动电机固定安装在密封端盖上。

作为本发明进一步的方案：所述密封端盖中部开设供滑套穿过的安装孔，滑套与该安 装孔之间设置机械密封。

作为本发明进一步的方案：所述转动台的内侧面与壳体的之间填充连接有密封圈。

作为本发明进一步的方案：所述活塞上方对应的内支架顶部开设通气孔。

作为本发明进一步的方案：所述主轴位于滑套内的一段外表面沿其轴向焊接有导轨， 导轨对应滑动连接在滑套内壁开设的滑槽内。

作为本发明进一步的方案：所述升降支架的主体顶部开设凹槽且凹槽内设置有若干滚 珠，实际加工的过程中凹槽的深度可以大于滚珠的半径，当滚珠放入后通过外部挤压的方 式，使得凹槽顶部边缘内缩，用于限制滚珠不滑出。

作为本发明进一步的方案：所述连杆A位于升降支架内侧的部分还开设有另一个滑槽， 该另一个滑槽内滑动连接导杆顶部焊接的滑轴，同时导杆穿过中间镂空的定位板上对应开 设的通孔内，定位板焊接在滑套的顶端，导杆的上部还成形加工有挡板且挡板和定位板之 间的导杆上套有弹簧。

作为本发明进一步的方案：所述蜗壳的进液口处开孔并密封安装电子压力计，电子压 力计通过数据线连接控制器的输入端，而控制器的输出端连接电机，电机、电子压力计和 控制器均通过电源供电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够用于水压不稳的免电冷却塔中， 通过调节限位并利用自身旋转的离心力实现内部叶片的角度调节，从而改变蜗壳下方圆管 内从叶片处排水的面积，进而可以根据需要实现增压和减压效果，满足压力不够时自身增 压，保证内部喷洒水的均匀。

附图说明

图1为高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机的结构示意图。

图2为图1中A处的放大结构示意图。

图3为高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机中主轴的结构示意图。

图4为高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机中叶片位置的结构示意 图。

图5为高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专用水轮机中转动台与连杆连接的结构示意图。

图中：升降支架1、内螺纹套2、蜗壳3、叶片4、叶轮定位壳5、轴承6、驱动电机7、 主动齿轮8、扇叶9、主轴10、金属球11、连杆A12、环形滑块13、滚珠14、弹簧15、导杆 16、槽口17、导轨18、螺纹柱19、滑套20、定位板21、内支架22、壳体23、头部端盖24、 销轴25、活塞26、转动台27、连杆B28。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种高效耐用的自带增压结构的智能免电冷却塔专 用水轮机，包括蜗壳3、叶片4、扇叶9和主轴10，所述蜗壳3的中部开设贯通孔且用于朝下的一侧通孔下方焊接圆管的一端，蜗壳外表面的进水端口与排水管道连接，叶轮定位壳5位于蜗壳3内，且叶轮定位壳5位于排水管道内，同时蜗壳3用于朝上的一侧通孔通 过螺栓固定连接密封端盖，且该密封端盖中部开设供滑套20穿过的安装孔，滑套20与该 安装孔之间设置机械密封；所述叶轮定位壳5主要由壳体23和头部端盖24构成，壳体23 朝下的一端通过螺钉密封连接头部端盖24，壳体23内部同轴设置有内支架22，内支架22 的顶部外表面焊接有另一个尾部端盖且通过螺钉密封连接在壳体23朝上的一端；所述壳 体23的表面开设有若干个安装孔，所述内支架22的主体为圆筒结构且表面也开设若干个 安装孔，壳体23上的安装孔与内支架22上的安装孔同轴设置，而内支架22的顶部一体 成型连接有同轴的滑套20，滑套20内滑动连接主轴10的下半段，主轴10的下端一体成 型加工有同轴设置的螺纹柱19，且螺纹柱19上通过螺母挤压固定有活塞26，活塞26滑 动连接在内支架22内，此处活塞的作用是稳定调节结构，该螺纹柱19的下端端部还固定 连接有销轴25的一端，销轴25的另一端转动连接连杆B28的一端，连杆B28的另一端通 过销钉转动连接在转动台27的偏心位置；

所述转动台27的一侧面成形有轴，且该轴穿过壳体23上的安装孔并通过轴承转动连 接在内支架22上的安装孔上，同时转动台27的内侧面与壳体23的之间填充连接有密封圈，保证密封性；该轴的外表面还成形有一圈台阶且台阶端面用于与连杆B28的另一端转动连接；所述转动台27的另一侧面(朝外的一侧面)焊接有叶片4；在实际使用的过程中， 通过上下拉动主轴10实现带动销轴25的升降运动，进而传动给连杆B28，而连杆B28能 够拉动以及推动转动台27旋转，从而实现外部叶片4角度的调节，通过调节叶片4的角 度改变蜗壳3下方圆管内从叶片处排水的面积，进而可以根据需要实现增压和减压效果。

所述活塞26上方对应的内支架22顶部开设通气孔，便于活塞运动通气。

所述主轴10位于滑套20内的一段外表面沿其轴向焊接有导轨18，导轨18对应滑动连接在滑套20内壁开设的滑槽内，从而实现定向的升降且不偏转。

所述主轴10的中部且位于滑套20外的位置成形加工有若干个槽口17，槽口17内通过销钉连接连杆A12的一端，而连杆A12的另一端固定连接有金属球11，连杆A12的中部 开设一端滑槽且滑槽内滑动连接环形滑块13顶部连接的滑轴，环形滑块13压在升降支架 1顶部排列的滚珠14上，环形滑块13和升降支架1均与主轴10同轴设置，同时环形滑块 13与滚珠14接触的面为弧线，在实际安装的过程中涂抹上润滑脂；所述升降支架1为外 表面成形加工有螺纹的圆筒状，且升降支架1的内侧开设导向槽并滑动连接在密封端盖上 表面成形的竖直导向柱上，同时升降支架1的外螺纹螺纹连接内螺纹筒2，内螺纹筒2通 过轴承转动连接在密封端盖顶部另外成形的圆筒内，所述内螺纹筒2的外表面也成形有一 个从动齿圈，从动齿圈啮合主动齿轮8，主动齿轮8固定连接在驱动电机7的输出端，驱 动电机7固定安装在密封端盖上，在实际使用的时候由驱动电机7驱动内螺纹筒2转动， 进而实现升降支架1的升降控制，使得连杆A12能够张开，在内部液体的推动下，金属球 离心运动可以上拉主轴使得连杆A12张开，实现经过叶片水压的半自动调整。

所述升降支架1的主体顶部开设凹槽且凹槽内设置有若干滚珠14，在实际加工的过程 中凹槽的深度可以大于滚珠14的半径，当滚珠放入后，可以通过外部挤压的方式，使得 凹槽顶部边缘内缩一点，用于限制滚珠不滑出，确保稳定使用。

所述连杆A12位于升降支架1内侧的部分还开设有另一个滑槽，该另一个滑槽内滑动 连接导杆16顶部焊接的滑轴，同时导杆16穿过中间镂空的定位板21上对应开设的通孔内，定位板21焊接在滑套20的顶端，导杆16的上部还成形加工有挡板且挡板和定位板 21之间的导杆16上套有弹簧15，弹簧15用于减缓离心作用下金属球张开的速度，同时 也起到一个蓄能的作用。

所述蜗壳3的进液口处开孔并密封安装电子压力计，电子压力计通过数据线连接控制 器的输入端，而控制器的输出端连接电机，电机、电子压力计和控制器均通过电源供电； 本申请的电机采用伺服电机，在实际设计安装的时候，根据升降支架1的升降高度和供水 的水压波动范围进行设定，升降支架位于最高位置的时候叶片的倾斜角度最大，然后创建 线性函数即可，即随着水压的降低，控制电机带动升降支架下降，进而调节叶片处的出水 横截面积，实现增压的效果，保证扇叶转动的速度稳定，散热稳定；同时本申请中采用的金属球和弹簧能够蓄能通过惯性保证内部水压改变和调节时候的平滑。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地 连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理 解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。